Внешняя баллистика — наука, изучающая движение пули (гранаты) после ее вылета из канала ствола и прекращения действия на нее пороховых газов. Основной задачей баллистики является определение, под каким углом к горизонту и с какой начальной скоростью должна лететь пуля определенной массы и формы, чтобы она достигла цели.

Образование траектории

Во время выстрела пуля, получив под действием пороховых газов при вылете из канала ствола некоторую начальную скорость, стремится по инерции сохранить величину и направление этой скорости, а граната, имеющая реактивный двигатель, движется по инерции после истечения газов из реактивного двигателя. Если бы полет пули (гранаты) совершался в безвоздушном пространстве, и на нее не действовала бы сила тяжести, пуля (граната) двигалась бы прямолинейно, равномерно и бесконечно. Однако на пулю (гранату), летящую в воздушной среде, действуют силы, которые изменяют скорость ее полета и направление движения. Этими силами являются сила тяжести и сила сопротивления воздушной среды.


Вследствие совместного действия этих сил пуля теряет скорость и изменяет направление своего движения, перемещаясь в воздушной среде по кривой линии, проходящей ниже направления оси канала ствола.

Кривая линия, которую описывает в пространстве центр тяжести двигающейся пули (снаряда) в полете, называется траекторией. Обычно баллистика рассматривает траекторию над (или под) горизонтом оружия — воображаемой бесконечной горизонтальной плоскостью, проходящей через точку вылета.

Движение пули, а следовательно, и фигура траектории зависят от многих условий. Пуля при полете в воздухе подвергается действию двух сил: силы тяжести и силы сопротивления воздуха. Сила тяжести заставляет пулю постепенно понижаться, а сила сопротивления воздуха непрерывно замедляет движение пули и стремится опрокинуть ее. В результате действия этих сил скорость полета постепенно уменьшается, а ее траектория представляет собой по форме неравномерно изогнутую кривую линию.

Действие силы тяжести

Представим себе, что на пулю после вылета ее из канала ствола действует только одна сила тяжести. Тогда она начнет падать вертикально вниз, как и всякое свободно падающее тело. Если предположить, что на пулю при ее полете по инерции в безвоздушном пространстве действует сила тяжести, то под действием этой силы пуля опустится ниже от продолжения оси канала ствола: в первую секунду — на 4,9 м, во вторую секунду — на 19,6 м и т. д. В этом случае, если навести ствол оружия в цель, пуля никогда в нее не попадет, так как, подвергаясь действию силы тяжести, она пролетит под целью.


Вполне очевидно, что, для того чтобы пуля пролетела определенное расстояние и попала в цель, необходимо направить ствол оружия куда-то выше цели, с тем чтобы траектория пули, изгибаясь под влиянием силы тяжести, пересекла центр цели. Для этого нужно, чтобы ось канала ствола и плоскость горизонта оружия составляли некоторый угол, который называется углом возвышения.

Траектория пули в безвоздушном пространстве, на которую действует сила тяжести, представляет собой правильную кривую, которая называется параболой. Самая высокая точка траектории над горизонтом оружия называется ее вершиной. Часть кривой от точки вылета до вершины называется восходящей ветвью траектории, а от вершины до точки падения — нисходящей ветвью. Такая траектория пули характерна тем, что восходящая и нисходящая ветви совершенно одинаковы, а угол бросания и падения равны между собой.

Действие силы сопротивления воздушной среды

На первый взгляд кажется маловероятным, чтобы воздух, обладающий такой малой плотностью, мог оказывать существенное сопротивление движению пули и этим значительно уменьшать ее скорость. Однако сопротивление воздуха оказывает сильное тормозящее действие на пулю, в связи с чем она теряет свою скорость. Сопротивление воздуха полету пули вызывается тем, что воздух представляет собой упругую среду и поэтому на движение в этой среде затрачивается часть энергии пули. Сила сопротивления воздуха вызывается тремя основными причинами: трением воздуха, образованием завихрений и образованием баллистической волны.


Как показывают фотоснимки пули, летящей со сверхзвуковой скоростью (свыше 340 м/сек), перед ее головной частью образуется уплотнение воздуха. От этого уплотнения расходится во все стороны головная волна. Частицы воздуха, скользя по поверхности пули и срываясь с ее боковых стенок, образуют за донной частью пули зону разреженного пространства, вследствие чего появляется разность давлений на головную и донную части. Эта разность создает силу, направленную в сторону, обратную движению пули и уменьшающую скорость ее полета. Частицы воздуха, стремясь заполнить пустоту, образовавшуюся за пулей, создают завихрение, в результате чего за дном пули тянется хвостовая волна.

Уплотнение воздуха впереди головной части пули тормозит ее полет; разреженная зона позади пули засасывает ее и этим еще больше усиливает торможение; ко всему этому стенки пули испытывают трение о частицы воздуха, что также замедляет ее полет. Равнодействующая этих трех сил и составляет силу сопротивления воздуха.

Пуля (граната) при полете сталкивается с частицами воздуха и заставляет их колебаться. Вследствие этого перед пулей (гранатой) повышается плотность воздуха и образуются звуковые волны. Поэтому полет пули (гранаты) сопровождается характерным звуком. При скорости полета пули (гранаты), меньшей скорости звука, образование этих волн оказывает незначительное влияние на ее полет, так как волны распространяются быстрее скорости полета пули (гранаты). При скорости полета пули, большей скорости звука, от набегания звуковых волн друг на друга создается волна сильно уплотненного воздуха — баллистическая волна, замедляющая скорость полета пули, так как пуля тратит часть своей энергии на создание этой волны.


Равнодействующая (суммарная) всех сил, образующихся вследствие влияния воздуха на полет пули (гранаты), составляет силу сопротивления воздуха. Точка приложения силы сопротивления называется центром сопротивления.

Влияние, оказываемое сопротивлением воздуха на полет пули очень велико — оно вызывает уменьшение скорости и дальности полета пули.

Действие на пулю сопротивления воздуха

Величина силы сопротивления воздуха зависит от скорости полета, формы и калибра пули, а также от ее поверхности и плотности воздуха.

Сила сопротивления воздуха возрастает с увеличением калибра пули, скорости ее полета и плотности воздуха.

Для того чтобы сопротивление воздуха меньше тормозило пулю во время полета, вполне очевидно, что нужно уменьшить ее калибр и увеличить ее массу. Эти соображения и привели к необходимости использования в стрелковом оружии пуль продолговатой формы, а с учетом сверхзвуковых скоростей полета пули, когда основной причиной сопротивления воздуха является образование уплотнения воздуха перед головной частью (баллистической волны), выгодны пули с удлиненной остроконечной головной частью. При дозвуковых скоростях полета гранаты, когда основной причиной сопротивления воздуха является образование разреженного пространства и завихрений, выгодны гранаты с удлиненной и суженной хвостовой частью.


Чем глаже поверхность пули, тем меньше сила трения и сила сопротивления воздуха.

Разнообразие форм современных пуль во многом определяется необходимостью уменьшить силу сопротивления воздуха.

Если бы полет пули совершался в безвоздушном пространстве, то направление ее продольной оси было бы неизменным и пуля падала бы на землю не головной частью, а дном.

Однако при действии на пулю силы сопротивления воздуха полет ее будет совсем иным. Под действием начальных возмущений (толчков) в момент вылета пули из канала ствола между осью пули и касательной к траектории образуется угол, и сила сопротивления воздуха действует не вдоль оси пули, а под углом к ней, стремясь не только замедлить движение пули, но и опрокинуть ее. В первый момент, когда пуля вылетает из канала ствола, сопротивление воздуха только тормозит ее движение. Но как только пуля начинает под действием силы тяжести опускаться вниз, частицы воздуха начнут давить не только на головную часть, но и на боковую поверхность ее.

Чем больше пуля будет опускаться, тем больше она будет и подставлять сопротивлению воздуха свою боковую поверхность. А так как частицы воздуха оказывают на головную часть пули значительно большее давление, чем на хвостовую, они стремятся опрокинуть пулю головной частью назад.


Следовательно, сила сопротивления воздуха не только тормозит пулю при ее полете, но и стремится опрокинуть ее головную часть назад. Чем больше скорость пули и чем она длиннее, тем сильнее на нее оказывает воздух опрокидывающее действие. Вполне понятно, что при таком действии сопротивления воздуха пуля во время своего полета начнет кувыркаться. При этом, подставляя воздуху то одну сторону, то другую, пуля быстро будет терять скорость, в связи с чем дальность полета будет небольшой, а кучность боя — неудовлетворительной.

Вращение пули

Общеизвестно, что тело приобретает значительную устойчивость, если ему придать быстрое вращательное движение вокруг его оси. Примером устойчивости вращающегося тела может служить игрушка — волчок. Невращающийся волчок не будет стоять на своей заостренной ножке, но если волчку, т. е. гироскопу, придать быстрое вращательное движение вокруг своей оси, он будет устойчиво стоять на ней.

Для того чтобы пуля приобрела способность бороться с опрокидывающим действием силы сопротивления воздуха, сохраняла устойчивость при полете, ей придают быстрое вращательное движение вокруг своей продольной оси. Это быстрое вращательное движение пуля приобретает с помощью винтообразных нарезов в канале ствола оружия. Под действием давления пороховых газов пуля продвигается по каналу ствола вперед, одновременно с этим вращаясь вокруг своей продольной оси. По вылете из ствола пуля по инерции сохраняет полученное сложное движение — поступательное и вращательное.


Однако вращательное движение пули, столь необходимое для придания ей устойчивости во время полета, имеет и свои отрицательные стороны.

При полете быстро вращающейся пули в воздухе происходят следующие явления. На быстро вращающуюся пулю оказывает непрерывное опрокидывающее действие сила сопротивления воздуха, в связи с чем головная часть пули описывает вокруг траектории окружность. Сила сопротивления воздуха стремится повернуть пулю головной частью вверх и назад. Но головная часть пули в результате быстрого вращения согласно свойству гироскопа стремится сохранить приданное положение и отклонится не вверх, а весьма незначительно в сторону своего вращения под прямым углом к направлению действия силы сопротивления воздуха, т. е. вправо. Как только головная часть пули отклонится вправо, изменится направление действия силы сопротивления воздуха — она стремится повернуть головную часть пули вправо и назад, но поворот головной части пули произойдет не вправо, а вниз и т. д. Так как действие силы сопротивления воздуха непрерывно, а направление ее относительно пули меняется с каждым отклонением оси пули, то головная часть пули описывает окружность, а ее ось — конус с вершиной в центре тяжести. Происходит так называемое медленное коническое, или прецессионное, движение, и пуля летит головной частью вперед, т. е. как бы следит за изменением кривизны траектории.


Ось медленного конического движения несколько отстает от касательной к траектории (располагается выше последней). Следовательно, пуля с потоком воздуха сталкивается больше нижней частью, и ось медленного конического движения отклоняется в сторону вращения (вправо при правой нарезке ствола). В результате сложения этих двух вращательных движений возникает новое движение, отклоняющее ее головную часть в сторону от плоскости стрельбы. При этом одна боковая поверхность пули подвергается давлению частиц воздуха больше, чем другая. Такое неодинаковое давление воздуха на боковые поверхности пули и отклоняет ее в сторону от плоскости стрельбы. Постоянное боковое отклонение вращающейся пули в сторону ее вращения от плоскости стрельбы называется деривацией.

По мере удаления пули от дульного среза оружия величина деривационного отклонения ее быстро и прогрессивно возрастает.

Устойчивость гранаты в полете обеспечивается наличием стабилизатора, который позволяет перенести центр сопротивления воздуха назад, за центр тяжести гранаты. Вследствие этого сила сопротивления воздуха поворачивает ось гранаты к касательной к траектории, заставляя гранату двигаться головной частью вперед.

Для улучшения кучности некоторым гранатам придают за счет истечения газов медленное вращение. Вследствие вращения гранаты моменты сил, отклоняющие ось гранаты, действуют последовательно в разные стороны, поэтому кучность стрельбы улучшается.


Таким образом, причинами деривации являются: вращательное движение пули, сопротивление воздуха и понижение под действием силы тяжести касательной к траектории. При отсутствии хотя бы одной из этих причин деривации не будет.

Траектория и ее элементы

Для изучения траектории пули (гранаты) приняты следующие определения.

Центр дульного среза ствола называется точкой вылета. Точка вылета является началом траектории. Горизонтальная плоскость, проходящая через точку вылета, называется горизонтом оружия. На чертежах, изображающих оружие и траекторию сбоку, горизонт оружия имеет вид горизонтальной линии. Траектория дважды пересекает горизонт оружия: в точке вылета и в точке падения.

Прямая линия, являющаяся продолжением оси канала ствола наведенного оружия, называется линией возвышения. Вертикальная плоскость, проходящая через линию возвышения, называется плоскостью стрельбы. Угол, заключенный между линией возвышения и горизонтом оружия, называется углом возвышения. Если этот угол отрицательный, то он называется углом склонения (снижения). Прямая линия, являющаяся продолжением оси канала ствола в момент вылета пули, называется линией бросания. Угол, заключенный между линией бросания и горизонтом оружия, называется углом бросания. Угол, заключенный между линией возвышения и линией бросания, называется углом вылета.

Точка пересечения траектории с горизонтом оружия называется точкой падения. Угол, заключенный между касательной к траектории в точке падения и горизонтом оружия, называется углом падения. Расстояние от точки вылета до точки падения называется полной горизонтальной дальностью. Скорость пули (гранаты) в точке падения называется окончательной скоростью. Время движения пули (гранаты) от точки вылета до точки падения называется полным временем полета.


Наивысшая точка траектории называется вершиной траектории. Кратчайшее расстояние от вершины траектории до горизонта оружия называется высотой траектории. Часть траектории от точки вылета до вершины называется восходящей ветвью; часть траектории от вершины до точки падения называется нисходящей ветвью траектории.

Точка на цели или вне ее, в которую наводится оружие, называется точкой прицеливания (наводки). Прямая линия, проходящая от глаза стрелка через середину прорези прицела (на уровне с ее краями) и вершину мушки в точку прицеливания, называется линией прицеливания. Угол, заключенный между линией возвышения и линией прицеливания, называется углом прицеливания. Угол, заключенный между линией прицеливания и горизонтом оружия, называется углом места цели. Угол места цели считается положительным, когда цель выше горизонта оружия, и отрицательным, когда цель ниже горизонта оружия.

Расстояние от точки вылета до пересечения траектории с линией прицеливания называется прицельной дальностью. Кратчайшее расстояние от любой точки траектории до линии прицеливания называется превышением траектории над линией прицеливания. Прямая, соединяющая точку вылета с целью, называется линией цели. Расстояние от точки вылета до цели по линии цели называется наклонной дальностью. При стрельбе прямой наводкой линия цели практически совпадает с линией прицеливания, а наклонная дальность с прицельной дальностью.

Точка пересечения траектории с поверхностью цели (земли, преграды) называется точкой встречи. Угол, заключенный между касательной к траектории и касательной к поверхности цели (земли, преграды) в точке встречи, называется углом встречи. За угол встречи принимается меньший из смежных углов, измеряемый от 0 до 90°.

Траектория пули в воздухе имеет следующие свойства: нисходящая ветвь короче и круче восходящей; угол падения больше угла бросания; окончательная скорость пули меньше начальной; наименьшая скорость полета пули при стрельбе под большими углами бросания — на нисходящей ветви траектории, а при стрельбе под небольшими углами бросания — в точке падения; время движения пули по восходящей ветви траектории меньше, чем по нисходящей; траектория вращающейся пули вследствие понижения пули под действием силы тяжести и деривации представляет собой линию двоякой кривизны.

Траекторию гранаты в воздухе можно разделить на два участка: активный — полет гранаты под действием реактивной силы (от точки вылета до точки, где действие реактивной силы прекращается) и пассивный — полет гранаты по инерции. Форма траектории гранаты примерно такая же, как и у пули.

Форма траектории и ее практическое значение

ФОРМА траектории зависит от величины угла возвышения. Между горизонтальной дальностью полета пули и углом бросания существует определенная зависимость. С увеличением угла возвышения высота траектории и полная горизонтальная дальность полета пули увеличиваются, но это происходит до известного предела. За этим пределом высота траектории продолжает увеличиваться, а полная горизонтальная дальность начинает уменьшаться.

Согласно законам механики, наибольшая горизонтальная дальность полета пули в безвоздушном пространстве соответствует углу бросания, равному 45°. При увеличении угла от 0 до 45° дальность полета пули возрастает, а затем при дальнейшем увеличении углов от 45 до 90° — уменьшается. Угол возвышения, при котором горизонтальная дальность полета пули становится наибольшей, называется углом наибольшей дальности.

При полете пули в воздухе угол наибольшей дальности не достигает величины 45°; в зависимости от веса и формы пули его величина для современного стрелкового оружия колеблется в пределах 30-35°. Величина угла наибольшей дальности для пуль различных видов оружия составляет около 35°. Траектории, образуемые при углах бросания меньше угла наибольшей дальности (0-35°), называются настильными.

Траектории, образуемые при углах бросания больше угла наибольшей дальности (35-90°), называются навесными.

При стрельбе из одного и того же оружия (при одинаковых начальных скоростях) можно получить две траектории с одинаковой горизонтальной дальностью: настильную и навесную. Траектории, имеющие одинаковую горизонтальную дальность при разных углах возвышения, называются сопряженными.

При стрельбе из стрелкового оружия по открытым, видимым целям используются только настильные траектории. Чем настильнее траектория, тем на большем протяжении местности цель может быть поражена с одной установкой прицела (тем меньше влияние на результаты стрельбы оказывают ошибки в определении установки прицела); в этом заключается практическое значение настильной траектории.

Настильность траектории характеризуется наибольшим ее превышением над линией прицеливания. Для данной дальности траектория тем более настильна, чем меньше она поднимается над линией прицеливания. Кроме того, о настильности траектории можно судить по величине угла падения: траектория тем более настильна, чем меньше угол падения.

Настильность траектории влияет на величину дальности прямого выстрела, поражаемого, прикрытого и мертвого пространства.

Выстрел, при котором траектория не поднимается над линией прицеливания выше цели на всем своем протяжении, называется прямым выстрелом.

Дальность прямого выстрела зависит от высоты цели и настильности траектории. Чем выше цель и чем настильнее траектория, тем больше дальность прямого выстрела. И тем на большем протяжении местности цель может быть поражена с одной установкой прицела.

При стрельбе из штатного стрелкового оружия (винтовок, автоматов и пистолетов) углом бросания непосредственно не пользуются. Многие стрелки вообще не задумываются, под каким углом бросания нужно стрелять. В стрелковой практике оказалось значительно удобней угол бросания заменить другим, очень схожим с ним углом — углом прицеливания.

Сергей Монетчиков
Фото Владимира Николайчука
иллюстрации из архива автора
Братишка 10-2009

shooting-iron.ru

 

 

Траектория и ее элементы

Прямая линия, представляющая продолжение оси канала ствола до выстрела, называется линией выстрела.

Прямая, представляющая продолжение оси канала ствола в момент выстрела, называется линией бросания. При наличии угла вылета снаряд выбрасывается из канала ствола не по линии выстрела, а по линии бросания (рис. 292).

Эта линия полета снаряда в воздухе называется траекторией.

Выброшенный с определенной скоростью из канала ствола снаряд (дробь, пуля) при движении в воздухе подвергается действию двух основных сил: силы тяжести и силы сопротивления воздуха. Действие силы тяжести направлено вниз; оно заставляет снаряд (пулю, дробину) непрерывно понижаться от линии бросания (рис. 292).

Действие силы сопротивления воздуха направлено навстречу движению снаряда; оно заставляет снаряд непрерывно терять скорость полета.

Траектория и ее элементы

В результате этого снаряд, выброшенный из канала ствола, летит не по прямой линии бросания, а по кривой, неравномерно изогнутой линии, расположенной ниже линии бросания (рис. 292).

Началом траектории является точка вылета.

Горизонтальная плоскость, проходящая через точку вылета, называется горизонтом оружия.

Вертикальная плоскость, проходящая через точку вылета по линии бросания (выстрела) именуется плоскостью стрельбы. Чтобы добросить снаряд до какой-либо точки на горизонте оружия, необходимо линию бросания направить выше горизонта.

Угол, составленный линией выстрела и горизонтом оружия, называется углом возвышения.

Угол, составленный линией бросания и горизонтом оружия, именуется углом бросания. Точка пересечения траектории с горизонтом оружия называется точкой падения (табличной). Расстояние по горизонту от точки вылета до точки падения (табличной) именуется горизонтальной дальностью. Угол между касательной к траектории в точке падения (табличной) и горизонтом оружия называется углом падения (табличным).

Высшая точка траектории над горизонтом оружия именуется вершиной траектории.

Вершина делит траекторию на две неровные ветви: ветвь от точки вылета до вершины, более длинная и отлогая, называется восходящей ветвью траектории; ветвь от вершины до точки падения, более короткая и крутая, называется нисходящей ветвью траектории.

Расстояние от горизонта оружия до вершины траектории называется высотой траектории.

Деривация

Вследствие одновременного воздействия на пулю вращательного движения, придающего ей устойчивое положение в полете, и сопротивления воздуха, стремящегося опрокинуть ее головкой назад, ось пули отклоняется от направления ее полета в сторону вращения. В результате этого пуля встречает большее сопротивление воздуха одной из своих сторон и все больше и больше отклоняется от плоскости стрельбы в сторону своего вращения.

Такое отклонение вращающейся пули в сторону от плоскости стрельбы называется деривацией.

Деривация возрастает непропорционально расстоянию полета пули, вследствие чего траектория вращающейся пули представляет кривую линию (рис. 293).

При правой нарезке ствола деривация, как правило, наблюдается в правую сторону от плоскости стрельбы, а при левой — влево. (Конструкция подавляющего большинства нарезных стволов отечественного оружия имеет нарезы, идущие слева-вверх-направо).

Например, при стрельбе из винтовки обр. 1891/1930 г. на 100 м пуля обр. 1908 г. отклоняется вправо на 0, 6 см, на 400 м — на 4 см, на 500 м — на 7 см, а на 1200 м -на 120 см.

При вертикальном выстреле (при угле бросания 90°), когда нет опрокидывающего момента в действии сопротивления воздуха, деривации не наблюдается.

Наводка оружия в цель и ее элементы

Траектория и ее элементы

Чтобы направить снаряд (пулю, дробь) в цель, необходимо придать оси канала ствола определенное положение в горизонтальной и вертикальной плоскостях. Действия, выполняемые при этом, называются наводкой.

Траектория и ее элементы

Придание оси канала ствола направления в горизонтальной плоскости называется горизонтальной наводкой. Придание оси канала ствола направления в плоскости вертикальной называется вертикальной наводкой.

Вертикальная и горизонтальная наводки осуществляются при помощи специальных прицельных приспособлений.

У ручного огнестрельного охотничьего оружия — карабина, винтовки, штуцера и «парадокса» — прицельные приспособления состоят или из прицела с прорезью и мушки, или из кольцевого, или диоптрического прицела, у которого имеется диск с отверстием в центре, или же из телескопического прицела.

Траектория и ее элементы

Прицельное приспособление дробового ружья состоит из прицельной планки и мушки. Все эти приспособления позволяют производить горизонтальную и вертикальную наводку слитно, путем прицеливания через прорезь прицела и вершину мушки.

Прямая линия, соединяющая середину прорези прицела с вершиной мушки в винтовке или середину прицельной планки и вершину мушки у дробового ружья, называется прицельной линией.

Траектория и ее элементы
Рис. 297. Зависимость угла встречи от направления ската: а — на встречном скате; б — на обратном скате

Наводка ручного огнестрельного оружия с помощью прицельной линии осуществляется не от горизонта оружия, а относительно расположения цели. В связи с этим элементы наводки и траектории получают следующие определения (рис. 294).

Точка, по которой наводится оружие, называется точкой прицеливания.

Линия, идущая от глаза стрелка через середину прорези прицела и вершину мушки в точку прицеливания, называется линией прицеливания.

Угол, образованный линией прицеливания и линией выстрела, называется углом прицеливания. Этот угол при наводке получается путем установки прорези прицела по высоте, соответственно дальности стрельбы, и направления прицельной линии в точку прицеливания.

Точка пересечения нисходящей ветви траектории с линией прицеливания называется точкой падения.

Расстояние от точки вылета до точки падения называется прицельной дальностью. 

Траектория и ее элементы
Рис. 298. Зависимость угла встречи от угла места цели: а — при стрельбе сверху вниз, б — при стрельбе снизу вверх

Угол между касательной к траектории в точке падения и линией прицеливания называется углом падения.

При расположении цели на одинаковой высоте с оружием линия прицеливания совпадает с горизонтом оружия, а угол прицеливания — с углом возвышения.

При расположении цели выше или ниже горизонта оружия между линией прицеливания и горизонтом оружия образуется угол, называемый углом места цели.

Угол места цели считается положительным, когда цель выше горизонта оружия, и отрицательным, когда цель ниже.

Угол места цели и угол прицеливания в совокупности составляют угол возвышения. При отрицательном угле места цели линия выстрела может быть направлена ниже горизонта оружия; в этом случае угол возвышения становится отрицательным и называется углом склонения.

Траектория снаряда (пули, дроби) пересекается в месте попадания в цель (преграду) или в месте падения на землю (рис. 295).

Точка пересечения траектории с поверхностью цели (преграды) или землей называется точкой встречи. Расстояние от точки вылета до точки встречи называется действительной дальностью. Угол между касательной к траектории в точке встречи и касательной к поверхности цели (преграды, земли) в той же точке называется углом встречи.

При попадании снаряда в вертикальную преграду за угол встречи принимается меньший из углов, измеряемый от 0 до 90° (рис. 296).

При падении снаряда на неровную поверхность земли (на скате) величина угла встречи зависит от направления ската (рис. 297): на встречном скате (обращенном в сторону оружия) угол встречи равен сумме углов падения и ската; на обратном скате — разности этих углов.

При этом величина угла встречи зависит также и от угла места цели (рис. 298): при стрельбе сверху вниз угол встречи увеличивается на величину угла места цели, при стрельбе снизу вверх — уменьшается на его величину.

Выстрел, при котором траектория не поднимается над линией прицеливания выше цели на всем протяжении прицельной дальности, называется прямым выстрелом.

 

     

     

    piterhunt.ru

    Траекторией называется кривая линия, описываемая центром тяжести пули в полете.
    Пуля при полете в воздухе подвергается действию двух сил: силы тяжести и силы сопротивления воздуха. Сила тяжести заставляет пулю постепенно понижаться, а сила сопротивления воздуха непрерывно замедляет движение пули и стремится опрокинуть ее. В результате действия этих сил скорость полета пули постепенно уменьшается, а ее траектория представляет собой по форме неравномерно изогнутую кривую линию. Сопротивление воздуха полету пули вызывается тем, что воздух представляет собой упругую среду и поэтому на движение в этой среде затрачивается часть энергии пули.

    Траектория и ее элементы Траектория и ее элементы

    Сила сопротивления воздуха вызывается тремя основными причинами: трением воздуха, образованием завихрений и образованием баллистической волны.
    Форма траектории зависит от величины угла возвышения. С увеличением угла возвышения высота траектории и полная горизонтальная дальность полета пули увеличиваются, но это происходит до известного предела. За этим пределом высота траектории продолжает увеличиваться, а полная горизонтальная дальность начинает уменьшаться.

    Угол возвышения, при котором полная горизонтальная дальность полета пули становится наибольшей, называется углом наибольшей дальности. Величина угла наибольшей дальности для пуль различных видов оружия составляет около 35°.

    Траектория и ее элементы

    Траектории, получаемые при углах возвышения, меньших угла наибольшей дальности, называются настильными.Траектории, получаемые при углах возвышения, больших угла наибольших угла наибольшей дальности, называются навесными.При стрельбе из одного и того же оружия (при одинаковых начальных скоростях) можно получить две траектории с одинаковой горизонтальной дальностью: настильную и навесную. Траектории, имеющие одинаковую горизонтальную дальность рои разных углах возвышения, называются сопряженными.

    При стрельбе из стрелкового оружия используются только настильные траектории. Чем настильнее траектория, тем на большем протяжении местности цель может быть поражена с одной установкой прицела (тем меньшее влияние на результаты стрельбы оказывают ошибка в определении установки прицела): в этом заключается практическое значение траектории.
    Настильность траектории характеризуется наибольшим ее превышением над линией прицеливания. При данной дальности траектория тем более настильная, чем меньше она поднимается над линией прицеливания. Кроме того, о настильности траектории можно судить по величине угла падения: траектория тем более настильна, чем меньше угол падения. Настильность траектории влияет на величину дальности прямого выстрела, поражаемого, прикрытого и мертвого пространства.

    studopedia.org

    Траектория и её элементы

    26. Траекторией называется кривая линия, описываемая центром тяжести пули (гранаты) в полете (рис. 5).

    Пуля (граната) при полете в воздухе подвергается действию двух сил: силы тяжести и силы сопротивления воздуха. Сила тяжести заставляет пулю (гранату) постепенно понижаться, а сила сопротивления воздуха непрерывно замедляет движение пули (гранаты) и стремится опрокинуть ее.

    Траектория и ее элементы

    Рис. 5. Траекторя пули (вид сбоку)

    В результате действия этих сил скорость полета пули (гранаты) постепенно уменьшается, а ее траектория представляет собой по форме неравномерно изогнутую кривую линию.

    Траектория и ее элементы

    Рис. 6. Образование силы сопратевления воздуха

    27. Сопротивление воздуха полету пули (гранаты) вызывается тем, что воздух представляет собой упругую среду, поэтому на движение в этой среде затрачивается часть энергии пули (гранаты).

    Сила сопротивления воздуха вызывается тремя основными причинами (рис. 6): трением воздуха, образованием завихрений и образованием баллистической волны,

    28. Частицы воздуха, соприкасающиеся с движущейся пулей (гранатой), вследствие внутреннего сцепления (вязкости) и сцепления с ее поверхностью создают трение и уменьшают скорость полета пули (гранаты).

    29. Примыкающий к поверхности пули (гранаты) слой воздуха, в котором движение частиц изменяется от скорости пули (гранаты) до нуля, называется пограничным слоем. Этот слой воздуха, обтекая пулю, отрывается от ее поверхности и не успевает сразу же сомкнуться за донной частью.

    За донной частью пули образуется разреженное пространство, вследствие чего появляется разность давлений на головную и донную части. Эта разность создает силу, направленную в сторону, обратную движению пули, и уменьшающую скорость ее полета. Частицы воздуха, стремясь заполнить разрежение, образовавшееся за пулей, создают завихрение.

    30. Пуля (граната) при полете сталкивается с частицами воздуха и заставляет их колебаться. Вследствие этого перед пулей (гранатой) повышается плотность воздуха, и образуются звуковые волны. Поэтому полет пули (гранаты) сопровождается характерным звуком. При скорости полета пули (гранаты), меньшей скорости звука, образование этих волн оказывает незначительное влияние на ее полет, так как волны распространяются быстрее скорости полета пули (гранаты). При скорости полета пули, большей скорости звука, от набегания звуковых воли друг на друга создается волна сильно уплотненного воздуха — баллистическая волна, замедляющая скорость полета пули, так как пуля тратит часть своей энергии па создание этой волны.

    31. Равнодействующая (суммарная) всех сил, образующихся вследствие влияния воздуха на полет пули (гранаты), составляет силу сопротивления воздуха. Точка приложения силы сопротивления называется центром сопротивления.

    Действие силы сопротивления воздуха на полет пули (гранаты) очень велико; оно вызывает уменьшение скорости и дальности полета пули (гранаты). Например, пуля обр. 1930 г. при угле бросания 15° и начальной скорости 800 м/с в безвоздушном пространстве полетела бы на дальность 32620 м; дальность полета этой пули при тех же условиях, но при наличии сопротивления воздуха равна лишь 3900 м.

    32. Величина силы сопротивления воздуха зависит от скорости полета, формы и калибра пули (гранаты), а также от ее поверхности и плотности воздуха.

    Сила сопротивления воздуха возрастает с увеличением скорости полета пули, ее калибра и плотности воздуха.

    Траектория и ее элементы

    Рис. 7. Действие силы сопротевления воздуха на полёт пули:

    ЦТ — центр тяжести; ЦС — центр сопротивления воздуха

    При сверхзвуковых скоростях полета пули, когда основной причиной сопротивления воздуха является образование уплотнения воздуха перед головной частью (баллистической волны), выгодны пули с удлиненной остроконечной головной частью. При дозвуковых скоростях полета гранаты, когда основной причиной сопротивления воздуха является образование разреженного пространства и завихрений, выгодны гранаты с удлиненной и суженной хвостовой частью.

    Чем глаже поверхность пули, тем меньше сила трения и сила сопротивления воздуха.

    Разнообразие форм современных пуль (гранат) во многом определяется необходимостью уменьшить силу сопротивления воздуха.

    33. Под действием начальных возмущений (толчков) в момент вылета пули из канала ствола между осью пули и касательной к траектории образуется угол (б) и сила сопротивления воздуха действует не вдоль оси пули, а под углом к ней, стремясь не только замедлить движение пули, но и опрокинуть ее (рис. 7).

    Для того чтобы пуля не опрокидывалась под действием силы сопротивления воздуха, ей придают с помощью нарезов в канале ствола быстрое вращательное движение.

    Например, при выстреле из автомата Калашникова скорость вращения пули в момент вылета из канала ствола равна около 3000 оборотов в секунду.

    При полете быстро вращающейся пули в воздухе происходят следующие явления. Сила сопротивлении воздуха стремится повернуть пулю головной частью вверх и назад.

    Траектория и ее элементы

    Рис. 8. Медленное конисеское движений пули

    Но головная часть пули в результате быстрого вращения согласно свойству гироскопа стремится сохранить приданное положение и отклониться не вверх, а весьма незначительно в сторону своего вращения под прямым углом к направлению действия силы сопротивлении воздуха, т. е, вправо. Как только головная часть пули отклонится вправо, изменится направление действия силы сопротивления воздуха — она стремится повернуть головную часть пули в право и назад, но поворот головной части пули произойдет не вправо, а вниз и т. д. Так как действие силы сопротивления воздуха непрерывно, а направление ее относительно пули меняется с каждым отклонением оси пули, то головная часть пули описывает окружность, а ее ось — конус с вершиной в центре тяжести. Происходит так называемое медленное коническое, или прецессионное движение, и пуля летит головной частью вперед, т. е. как бы следит за изменением кривизны траектории (рис. 8).

    34, Ось медленного конического движения несколько отстает от касательной к траектории (располагается выше последней). Следовательно, пуля с потоком воздуха сталкивается больше нижней частью, и ось медленного конического движения отклоняется в сторону вращения (в право при правой нарезке ствола). Отклонение пули от плоскости стрельбы в сторону ее вращения называется деривацией (рис. 9).

    Таким образом, причинами деривации являются: вращательное движение пули, сопротивление воздуха и понижение под действием силы тяжести касательной к траектории.

    Траектория и ее элементы

    Рис. 9. Деревация (вид траектории сверху)

    При отсутствии хотя бы одной из этих причин деривации не будет.

    В таблицах стрельбы деривация дается как поправка направления в тысячных. Однако при стрельбе из стрелкового оружия величина деривации незначительная (например, на дальности 500 м она не превышает 0,1 тысячной) и ее влияние на результаты стрельбы практически не учитывается.

    35. Устойчивость гранаты на полете обеспечивается наличием стабилизатора, который позволяет перенести центр сопротивления воздуха назад, за центр тяжести гранаты (рис. 10). Вследствие этого сила сопротивления воздуха поворачивает ось гранаты касательной к траектории, заставляя гранату двигаться головной частью вперед.

    Для улучшения кучности некоторым гранатам придают за счет истечения газов медленное вращение.

    Траектория и ее элементы

    Рис. 10. Действие силы сопротивления воздуха на полёт гранаты

    Вследствие вращения гранаты моменты сил, отклоняющие ось гранаты, действуют последовательно в разные стороны, поэтому кучность стрельбы улучшается.

    38. Для изучения траектории пули (гранаты) приняты следующие определения (рис. 11).

    Центр дульного среза ствола называется точкой вылета. Точка вылета является началом траектории.

    Горизонтальная плоскость, проходящая через точку вылета, называется горизонтом оружия. На чертежах, изображающих оружие и траекторию сбоку, горизонт оружия имеет вид горизонтальной линии. Траектория дважды пересекает горизонт оружия: в точке вылета и в точке падения.

    Траектория и ее элементы

    Рис. 11. Элементы траектории

    Прямая линия, являющаяся продолжением оси канала ствола наведенного оружия, называется линией возвышения.

    Вертикальная плоскость, проходящая через линию возвышения, называется плоскостью стрельбы.

    Угол, заключенный между линией возвышения и горизонтом оружия, называется углом возвышения (φ).

    Если этот угол отрицательный, то он называется углом склонения (снижения).

    Прямая линия являющаяся продолжением оси канала ствола в момент вылета пули, называется линией бросания.

    Угол, заключенный между линией бросания и горизонтом оружия, называется углом бросания (0О).

    Угол, заключенный между линией возвышения и линией бросания, называется углом вылета (у).

    Точка пересечения траектории с горизонтом оружия называется точкой падения.

    Угол, заключенный между касательной к траектории в точке падения и горизонтом оружия, называется углом падения (Ос).

    Расстояние от точки вылета до точки падения называется полной горизонтальной дальностью (X).

    Скорость пули (гранаты) в точке падения называется окончательной скоростью (vc).

    Время движения пули (гранаты) от точки вылета до точки падения называется полным временем полета (Г).

    Наивысшая точка траектории называется вершиной траектории.

    Кратчайшее расстояние от вершины траектории до горизонта оружия называется высотой траектории (У).

    Часть траектории от точки вылета до вершины называется восходящей ветвью; часть траектории от вершины до точки падения называется нисходящей ветвью траектории.

    Точка на цели или вне ее, в которую наводится оружие, называется точкой прицеливания (наводки).

    Прямая линия, проходящая от глаза стрелка через середину прорези прицела (на уровне с ее краями) и вершину мушки в точку прицеливания, называется линией прицеливания.

    Угол, заключенный между линией возвышения и линией прицеливания, называется углом прицеливания (а).

    Угол, заключенный между линией прицеливания и горизонтом оружия, называется углом места цели (ε). Угол места цели считается положительным (+), когда цель выше горизонта оружия, и отрицательным (—), когда цель ниже горизонта оружия. Угол места цели может быть определен с помощью приборов или по формуле тысячной:

    Траектория и ее элементы

    где ε угол места цели в тысячных;

    В — превышение цели над горизонтом оружия в метрах;

    Д — дальность стрельбы в метрах.

    Расстояние от точки вылета до пересечения траектории с линией прицеливания называется прицельной дальностью (Дп).

    Кратчайшее расстояние от любой точки траектории до линии прицеливания называется превышением траектории над линией прицеливания.

    Прямая, соединяющая точку вылета с целью, называется линией цели. Расстояние от точки вылета до цели, по линии цели называется наклонной дальностью. При стрельбе прямой наводкой линия цели практически совпадает с линией прицеливания, а наклонная дальность — q прицельной дальностью.

    Точка пересечения траектории с поверхностью цели (земли, преграды) называется точкой встречи.

    Угол, заключенный между касательной к траектории и касательной к поверхности цели (земли, преграды) в точке встречи, называется углом встречи (μ). За угол встречи принимается меньший из смежных углов, измеряемый от 0 до 90°.

    37. Траектория пули в воздухе имеет следующие свойства:

    — нисходящая ветвь короче и круче восходящей;

    — угол падения больше угла бросания;

    — окончательная скорость пули меньше начальной;

    — наименьшая скорость полета пули при стрельбе под большими углами бросания — на нисходящей ветви траектории, а при стрельбе под небольшими углами бросания — в точке падения;

    — время движения пули по восходящей ветви траектории меньше, чем по нисходящей;

    — траектория вращающейся пули вследствие понижения пули под действием силы тяжести и деривации представляет собой линию двоякой кривизны.

    38. Траекторию гранаты в воздухе можно разделить на два участка (рис. 12): активный — полет гранаты под действием реактивной силы (от точки вылета до точки, где действие реактивной силы прекращается) и пассивный полет гранаты по инерции. Форма траектории гранаты примерно такая же, как и у пули.

    Траектория и ее элементы

    Рис. 12. Траектория гранаты (вид сбоку)

    www.nastavleniya.ru

    Траекторией называется кривая линия, описываемая центром тяжести пули в полете.

    Траектория
    Рис. 3. Траектория

     

    Параметры траектории полета пули
    Рис. 4. Параметры траектории полета пули

     

    Пуля при полете в воздухе подвергается действию двух сил: силы тяжести и силы сопротивления воздуха. Сила тяжести заставляет пулю постепенно понижаться, а сила сопротивления воздуха непрерывно замедляет движение пули и стремится опрокинуть ее.

    В результате действия этих сил скорость полета пули постепенно уменьшается, а ее траектория представляет собой по форме неравномерно изогнутую кривую линию.

    Параметр
    траектории
    Характеристика параметра Примечание
    Точка вылета Центр дульного среза ствола Точка вылета является началом траектории
    Горизонт оружия Горизонтальная плоскость, проходящая через точку вылета Горизонт оружия имеет вид горизонтальной линии. Траектория дважды пересекает горизонт оружия: в точке вылета и в точке падения
    Линия возвышения Прямая линия, являющаяся продолжением оси канала ствола наведенного оружия
    Плоскость стрельбы Вертикальная плоскость, проходящая через линию возвышения
    Угол возвышения Угол, заключенный между линией возвышения и горизонтом оружия Если этот угол отрицательный, то он называется углом склонения (снижения)
    Линия бросания Прямая, линия, являющаяся продолжением оси канала ствола в момент вылета пули
    Угол бросания Угол, заключенный между линией бросания и горизонтом оружия
    Угол вылета Угол, заключенный между линией возвышения и линией бросания
    Точка падения Точка пересечения траектории с горизонтом оружия
    Угол падения Угол, заключенный между касательной к траектории в точке падения и горизонтом оружия
    Полная горизонтальная дальность Расстояние от точки вылета до точки падения
    Окончательная скоростью Скорость пули в точке падения
    Полное время полета Время движения пули от точки вылета до точки падения
    Вершина траектории Наивысшая точка траектории
    Высота траектории Кратчайшее расстояние от вершины траектории до горизонта оружия
    Восходящая ветвь Часть траектории от точки вылета до вершины
    Нисходящая ветвь Часть траектории от вершины до точки падения
    Точка прицеливания (наводки) Точка на цели или вне ее, в которую наводится оружие
    Линия прицеливания Прямая линия, проходящая от глаза стрелка через середину прорези прицела (на уровне с ее краями) и вершину мушки в точку прицеливания
    Угол прицеливания Угол, заключенный между линией возвышения и линией прицеливания
    Угол места цели Угол, заключенный между линией прицеливания и горизонтом оружия Угол места цели считается положительным (+), когда цель выше горизонта оружия, и отрицательным (-), когда цель ниже горизонта оружия.
    Прицельная дальностью Расстояние от точки вылета до пересечения траектории с линией прицеливания
    Превышение траектории над линией прицеливания Кратчайшее расстояние от любой точки траектории до линии прицеливания
    Линия цели Прямая, соединяющая точку вылета с целью При стрельбе прямой наводкой линия цели практически совпадает с линией прицеливания
    Наклонная дальностью Расстояние от точки вылета до цели по линии цели При стрельбе прямой наводкой наклонная дальность практически совпадает с прицельной дальностью.
    Точка встречи Точка пересечения траектории с поверхностью цели (земли, преграды)
    Угол встречи Угол, заключенный между касательной к траектории и касательной к поверхности цели (земли, преграды) в точке встречи За угол встречи принимается меньший из смежных углов, измеряемый от 0 до 90°
    Прицельная линией Прямая линия, соединяющая середину прорези прицела с вершиной мушки
    Прицеливание (наводка) Придание оси канала ствола оружия необходимого для стрельбы положения в пространстве Для того чтобы пуля долетела до цели и попала в нее или желаемую точку на ней
    Горизонтальная наводкой Придание оси канала ствола требуемого положения в горизонтальной плоскости
    Вертикальной наводкой Придание оси канала ствола требуемого положения в вертикальной плоскости

    Траектория пули в воздухе имеет следующие свойства:

    • нисходящая ветвь короче и круче восходящей;
    • угол падения больше угла бросания;
    • окончательная скорость пули меньше начальной;
    • наименьшая скорость полета пули при стрельбе под большими углами бросания — на нисходящей ветви траектории, а при стрельбе под небольшими углами бросания — в точке падения;
    • время движения пули по восходящей ветви траектории меньше, чем по нисходящей;
    • траектория вращающейся пули вследствие понижения пули под действием силы тяжести и деривации представляет собой линию двоякой кривизны.

    Виды траекторий и их практическое значение.

    При стрельбе из любого образца оружия с увеличением угла возвышения от 0° до 90° горизонтальная дальность сначала увеличивается до определенного предела, а затем уменьшается до нуля (рис. 5).

    Угол возвышения, при котором получается наибольшая дальность, называется углом наибольшей дальности. Величина угла наибольшей дальности для пуль различных видов оружия составляет около 35°.

    Угол наибольшей дальности делит все траектории на два вида: на траектории настильные и навесные (рис. 6).

    Траектория и ее элементы
    Рис. 5. Поражаемая зона и наибольшие горизонтальные и прицельные дальности при стрельбе под различными углами возвышения.
    Траектория и ее элементы
    Рис. 6. Угол наибольшей дальности. настильные, навесные и сопряженные траектории

    Настильными траекториями называют траектории, получаемые при углах возвышения, меньших угла наибольшей дальности (см. рис, траектории 1 и 2).

    Навесными траекториями называют траектории, получаемые при углах возвышения, больших угла наибольшей дальности (см. рис, траектории 3 и 4).

    Сопряженными траекториями называют траектории, получаемые при одной и той же горизонтальной дальности двумя траекториями, одна из которых настильная, другая — навесная (см. рис, траектории 2 и 3).

    При стрельбе из стрелкового оружия и гранатометов используются только настильные траектории. Чем настильнее траектория, тем на большем протяжении местности цель может быть поражена с одной установкой прицела (тем меньшее влияние на результаты стрельбы оказывают ошибка в определении установки прицела): в этом заключается практическое значение траектории.

    Настильность траектории характеризуется наибольшим ее превышением над линией прицеливания. При данной дальности траектория тем более настильная, чем меньше она поднимается над линией прицеливания. Кроме того, о настильности траектории можно судить по величине угла падения: траектория тем более настильна, чем меньше угол падения. Настильность траектории влияет на величину дальности прямого выстрела, поражаемого, прикрытого и мертвого пространства.

    Читать полный конспект Требования безопасности при обращении с оружием

    plankonspekt.ru

    Траектория и ее элементы

    Добавить комментарий

    Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

    Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте как обрабатываются ваши данные комментариев.